【摘 要】
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目的:本研究建立正常膝关节三维有限元模型,并通过验证和证实其准确性,作为之后膝关节生物力学研究的模型。再建立不同后倾角度的UKA模型,研究胫骨后倾角度对膝关节生物力学
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目的:本研究建立正常膝关节三维有限元模型,并通过验证和证实其准确性,作为之后膝关节生物力学研究的模型。再建立不同后倾角度的UKA模型,研究胫骨后倾角度对膝关节生物力学的的影响,以寻求合理的后倾角度。方法:获得1名左侧膝关节无疾病史的志愿者的CT及MRI检测数据,利用Mimics19.0软件、Asan有限元前处理软件、Abaqus 2016版软件建立正常和不同后倾角度的UKA三维有限元模型,再行有限元分析。结果:建立的膝关节三维有限元模型,主要结构包含骨、软骨、半月板和韧韧,计算载荷分布和主要应力,与文献研究结果相近,模型通过验证。对0°、3°、5°、7°、9°、11°后倾的UKA模型计算其胫骨皮质骨应力、外侧软骨应力、外侧半月板应力、前后交叉韧带应力、内外侧间室占比的研究,发现所有0°-7°后倾时胫骨后内侧皮质的应力无显著差异((P>0.05),而9°和11°后倾可致胫骨后内侧皮质应力明显增高(P<0.05),双侧的载荷占比、外侧间室软骨应力、外侧半月板应力、衬垫应力无显著差异(P>0.05)。结论:通过验证的正常膝关节模型较为完整,可以用于对膝关节生物力学的影响研究。后倾角度对固定平台UKA膝关节的生物力学有很大的影响,合理的后倾角度为0°-7°,在此范围可以降低术后并发症及提高假体的生存率。
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